1. Lý thuyết tính toán cấu kiện chịu cắt
Tính toán độ bền cấu kiện bê tông cốt thép chịu tác dụng của lực cắt được thể hiện ở mục 8.1.3 TCVN 5574:2018.
Phương pháp tính độ bền chịu cắt của cấu kiện cơ bản như sau:
1.1. Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng
Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo dải bê tông giữa các tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện:
Q <= φb1 * Rb * b * h0
trong đó:
Q là lực cắt trong tiết diện thẳng góc của cấu kiện;
φb1 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông trong dải nghiêng, lấy bằng 0,3.
1.2. Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép theo tiết diện nghiêng chịu lực cắt
Tính toán cấu kiện bê tông cốt thép chịu uốn theo tiết diện nghiêng được tiến hành theo điều kiện:
Q <= Qb + Qsw
trong đó:
Q là lực cắt trên tiết diện nghiêng với chiều dài hình chiếu C lên trục dọc cấu kiện, được xác định do tất cả các ngoại lực nằm ở một phía của tiết diện nghiêng đang xét; khi đó, cần kể đến tác dụng nguy hiểm nhất của tải trọng trong phạm vi tiết diện nghiêng;
Qb là lực cắt chịu bởi bê tông trong tiết diện nghiêng;
Qsw là lực cắt chịu bởi cốt thép ngang trong tiết diện nghiêng.
Lực cắt Qb được xác định theo công thức:
Qb = φb2 * Rbt* b * (h0)^2/C
nhưng không lớn hơn 2,5Rbt* b * h0 và không nhỏ hơn 0,5Rbt* b * h0
trong đó:
φb2 là hệ số, kể đến ảnh hưởng của cốt thép dọc, lực bám dính và đặc điểm trạng thái ứng suất của bê tông nằm phía trên vết nứt xiên, lấy bằng 1,5.
Lực cắt Qsw đối với cốt thép ngang nằm vuông góc với trục dọc cấu kiện được xác định theo công thức:
Qsw = φsw * qsw * C
trong đó:
φsw là hệ số, kể đến sự suy giảm nội lực dọc theo chiều dài hình chiếu của tiết diện nghiêng C, lấy bằng 0,75;
qsw là lực trong cốt thép ngang trên một đơn vị chiều dài cấu kiện, được xác định theo công thức:
qsw = Rsw * Asw / sw
Cần tiến hành tính toán đối với một loạt tiết diện nghiêng, nằm dọc theo chiều dài cấu kiện, với chiều dài nguy hiểm nhất của hình chiếu tiết diện nghiêng C. Khi đó, chiều dài hình chiếu C lấy không nhỏ hơn h0 và không lớn hơn 2h0.
2. Tính toán chịu cắt của cột
Thông thường, việc tính toán chịu cắt của cột thường bỏ qua, vì kinh nghiệm với khoảng cách cốt thép đai cấu tạo đã đảm bảo chịu lực cắt.
Tuy nhiên, với cột mảnh hoặc nội lực lớn nên xem xét kiểm tra kỹ hơn về chịu cắt này.
Khả năng chịu cắt của cột được tính toán theo 2 phương, và áp dụng lý thuyết tính toán trên là tương đối chính xác.
Các bạn vui lòng tải file tính chịu cắt của cột tại đây:
Các bước để tính toán trong file như sau:
B1 : Xuất nội lực dầm trong Etabs
– Chọn dầm, tổ hợp tải trọng cần xuất nội lực
– Chọn Export Tables to Excel với các lựa chọn tối thiểu sau:
Column Forces
Frame Assignments – Summary
Frame Sections
B2 : Chọn sheet “Tinh toan”
B2.1 : Nhập các thông tin ở ô có màu đỏ
B2.2 : Ấn vào hình “XOA_NL” để xóa dữ liệu cũ
B2.3 : Ấn vào hình “IMPORT_DL”, chọn file vừa xuất ở B1 để đưa dữ liệu vào tính toán
B2.4 : Ấn vào hình “XU_LY_DL” để xử lý dữ liệu
B2.5 : Ấn vào hình “XOA_TT” để xóa các dữ liệu tính toán trc đó
B2.6 : Ấn vào hình “TINH_TOAN” để tính toán kết quả